কিউমিন-ভিত্তিক ফেনল-এসিটোন উৎপাদনে ইনলাইন ঘনত্ব পরিমাপ

হাইড্রোপারক্সাইড পচন এবং পণ্য পুনরুদ্ধারের সাথে একীকরণ

কিউমিন প্রক্রিয়ার জন্য পচন, বিচ্ছেদ এবং পরিশোধন ইউনিটের নিরবচ্ছিন্ন একীকরণ অত্যাবশ্যক। বিক্রিয়াজনিত বর্জ্য সরাসরি প্রবাহিত বিচ্ছেদে প্রবাহিত হয়। দ্রুত স্থানান্তর অবাঞ্ছিত পার্শ্ব-প্রতিক্রিয়া বা পলিমারাইজেশন কমিয়ে আনে।

প্রতিটি পৃথকীকরণ ধাপ পরবর্তী ধাপের সাথে শক্তভাবে সংযুক্ত করা হয়। উদ্বায়ী ক্ষতি রোধ করার জন্য ওভারহেড অ্যাসিটোন দ্রুত ঘনীভূত হয় এবং সংগ্রহ করা হয়। ফেনল এবং সহ-পণ্য পার্শ্ব প্রবাহগুলি পরবর্তীতে তাদের পরিশোধন ধাপগুলিতে প্রবেশ করে। যেখানে মূল্যবান উপ-পণ্যগুলি পুনরুদ্ধার করা হয়, সেখানে বিস্তারিত পর্যায় এবং রচনা বিশ্লেষণের পরে তাদের গ্রহণযোগ্য প্রবাহগুলি অঙ্কিত করা হয়।

আলোর প্রান্ত (অ্যাসিটোন/জলের ভগ্নাংশ) এবং ভারী দূষণকারী (অপ্রতিক্রিয়াশীল কিউমিন, টার) এর মধ্যে ক্রস-দূষণ এড়ানো একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রাধিকার। এটি কলামের মধ্যে একাধিক বাষ্প-তরল ভারসাম্য স্তর এবং রিফ্লাক্স স্ট্রিম ব্যবহারের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। পাইপিং এবং জাহাজগুলি হোল্ডআপ এবং শর্ট-সার্কিট কমানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

অপ্টিমাইজড উদ্ভিদে অ্যাসিটোন এবং ফেনল উভয়েরই পুনরুদ্ধারের হার ৯৭% ছাড়িয়ে যায়, যার বেশিরভাগই অনিবার্য শুদ্ধিকরণ প্রবাহ এবং ট্রেস উদ্বায়ীকরণের মধ্যে সীমাবদ্ধ। পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে উৎপন্ন বর্জ্য জল, যার মধ্যে দ্রবীভূত জৈব পদার্থ থাকে, আলাদা রাখা হয় এবং নিয়ন্ত্রক প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য উন্নত শোধনাগার ব্যবস্থায় পাঠানো হয়।

দক্ষ ইন্টিগ্রেশন মূল ভেরিয়েবলগুলির ক্রমাগত পর্যবেক্ষণের উপর নির্ভর করে: লনমিটারের মতো ইনলাইন মিটার থেকে ঘনত্ব এবং সান্দ্রতা রিডিং রিয়েল টাইমে ফিডের গুণমান এবং পণ্যের বিশুদ্ধতা যাচাই করে, সর্বাধিক ফলন এবং পরিচালনাগত সুরক্ষার জন্য প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।

ফেনল-অ্যাসিটোন উৎপাদনে দক্ষ প্রক্রিয়া নকশা নির্ভর করে শক্তিশালী পৃথকীকরণ ক্রম, শক্তি-অপ্টিমাইজড পাতন, বিক্রিয়া এবং পরিশোধনের ঘনিষ্ঠ একীকরণ এবং ক্রমাগত ইনলাইন পর্যবেক্ষণের উপর, যা প্রক্রিয়া অর্থনীতি এবং পণ্যের গুণমান উভয়কেই সমর্থন করে।

অ্যাসিটোন পরিশোধনের জন্য উন্নত কৌশল

কিউমিন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ফেনল-অ্যাসিটোন সহ-উৎপাদনের পর অ্যাসিটোনের পরিশোধন কঠোর পণ্যের মানের চাহিদা দ্বারা নির্ধারিত হয়। উপযুক্ত অ্যাসিটোন পরিশোধন পদ্ধতি নির্বাচন চূড়ান্ত প্রয়োগের বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা, নিয়ন্ত্রক সীমা এবং কিউমিন হাইড্রোপারঅক্সাইড পচন এবং আপস্ট্রিম বিক্রিয়ার সময় তৈরি অপবিত্রতা প্রোফাইলের উপর নির্ভর করে।

অ্যাসিটোন পরিশোধনের মূল নীতিগুলি

কিউমিন জারণ থেকে প্রাপ্ত অপরিশোধিত অ্যাসিটোনে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে জল, ফেনল, α-মিথাইলস্টাইরিন, কিউমিন, অ্যাসিটোফেনোন, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড, অ্যালডিহাইড এবং অন্যান্য অক্সিজেনযুক্ত জৈব পদার্থ থাকে। প্রবাহিত পরিশোধন এই অমেধ্যগুলিকে অপসারণের লক্ষ্যবস্তু করে। মেরুদণ্ড হল পর্যায়ক্রমে পাতন:

• প্রাথমিক স্তম্ভগুলি ভারী এবং উচ্চ-ফুটন্ত অমেধ্য - প্রধানত ফেনল, α-মিথাইলস্টাইরিন, অ্যাসিটোফেনন এবং টার-গঠনকারী পদার্থ - নীচের অংশ প্রত্যাহার করে নির্মূল করে। মাঝের ভগ্নাংশে অ্যাসিটোন-জল অ্যাজিওট্রোপ থাকে, যখন আলোর প্রান্তগুলি (অপ্রতিক্রিয়াশীল কিউমিনের মতো) পরবর্তী অংশগুলিতে উপরিভাগে ভগ্নাংশ করা যেতে পারে।

অ্যাসিটোন-জলের কঠিন মিশ্রণগুলিকে বিভক্ত করার জন্য অ্যাজিওট্রপিক পাতন প্রায়শই অপরিহার্য, অ্যাসিটোন গঠন ব্যাহত করতে এবং অ্যাসিটোনের বিশুদ্ধতা বাড়াতে হাইড্রোকার্বন প্রবেশক ব্যবহার করা হয়। যেখানে অমেধ্যের একই রকম স্ফুটনাঙ্ক থাকে, সেখানে গ্লাইকোল বা তৈরি দ্রাবক সহ নিষ্কাশন পাতন ব্যবহার করা হয়। এখানে, সংযোজক আপেক্ষিক উদ্বায়ীতা পরিবর্তন করে, ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত জৈব পদার্থের কার্যকর পৃথকীকরণকে সহজতর করে এবং অ্যাসিটোনের উৎপাদন সর্বাধিক করে।

পাতন ছাড়াও, শোষণকারী পরিশোধন পদক্ষেপগুলি অবশিষ্ট ফেনল এবং মেরু যৌগগুলিকে অপসারণ করে। সক্রিয় কার্বন, সিলিকা জেল এবং আয়ন-বিনিময় রেজিনগুলি কলামের পর্যায়ের মধ্যে বা পরে এই ভূমিকায় উৎকৃষ্ট ভূমিকা পালন করে। যেখানে অ্যাসিডিক জৈব পদার্থ উপস্থিত থাকে, সেখানে প্রক্রিয়াটিতে কস্টিক সোডা দিয়ে নিরপেক্ষকরণ অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে এবং তারপরে চূড়ান্ত পাতনের আগে লবণ এবং অ্যাসিড অপসারণের জন্য জলীয় ধোয়া অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যাসিটোন (বেশিরভাগ শিল্প বা পরীক্ষাগারের প্রয়োজনীয়তার জন্য ≥99.5 wt%) প্রায়শই একটি চূড়ান্ত "পলিশিং" ধাপের মধ্য দিয়ে যায় যেখানে সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ এবং উন্নত শোষণকে একত্রিত করা হয় যাতে জল (<0.3 wt%), ফেনল (<10 ppm), ভারী অ্যারোমেটিক্স (<100 ppm), এবং মোট অ-উদ্বায়ী (<20 ppm) এর জন্য নির্দিষ্টকরণগুলি পূরণ হয়। এটি ইলেকট্রনিক্স বা ফার্মাসিউটিক্যাল-গ্রেড অ্যাসিটোনের জন্য অত্যাবশ্যক।

পাতনে অপ্টিমাইজেশন এবং সমস্যা সমাধান

অ্যাসিটোন পাতন প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা নির্ভর করে সুনির্দিষ্ট পাতন কলামের নকশা এবং সুশৃঙ্খল পরিচালনার উপর। ভগ্নাংশ কলামের আকার এবং পরিচালনা শক্তিশালী ভর স্থানান্তর এবং সর্বোত্তম পৃথকীকরণকে উৎসাহিত করার জন্য করা হয়। বিশুদ্ধতা এবং ফলন উভয়ই সর্বাধিক করার জন্য বেশ কয়েকটি কৌশল:

• প্রচুর ট্রে বা উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন কাঠামোগত প্যাকিং সহ লম্বা স্তম্ভগুলি তীক্ষ্ণ পৃথকীকরণ নিশ্চিত করে, বিশেষ করে যেখানে অ্যাসিটোন-জল বা অ্যাসিটোন-কিউমিন স্ফুটনাঙ্ক কাছাকাছি থাকে।
• রিবয়লার এবং কনডেন্সারের মধ্যে তাপ সংহতকরণ (যেমন, বাষ্প পুনঃসংকোচন বা তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে) শক্তি খরচ কমায় এবং তাপমাত্রা স্থিতিশীল করে, যা ধারাবাহিক পৃথকীকরণকে সমর্থন করে।
• ঘনত্ব এবং রচনার ইন-লাইন পর্যবেক্ষণ (লোনমিটার ইনলাইন ঘনত্ব মিটারের মতো সরঞ্জামগুলির সাহায্যে) দ্বারা পরিচালিত রিফ্লাক্স অনুপাত এবং পণ্য প্রত্যাহারের হারের সূক্ষ্ম সমন্বয় দ্রুত সমন্বয় এবং সুনির্দিষ্ট পণ্য লক্ষ্যমাত্রা সক্ষম করে, নিশ্চিত করে যে প্রতিটি ব্যাচ কঠোর বিশুদ্ধতার মানদণ্ড পূরণ করে।

ঘন ঘন পাতনজনিত সমস্যার মধ্যে রয়েছে কলামের বন্যা, ফেনা জমা এবং অবশিষ্টাংশ জমা:

প্রবাহের হার খুব বেশি হলে কলামের প্লাবন ঘটে—তরল প্রবাহ নিচের দিকে না গিয়ে উপরের দিকে বহন করে, যা বিচ্ছেদের দক্ষতা তীব্রভাবে হ্রাস করে। এর প্রতিকারের জন্য থ্রুপুট হ্রাস করা বা রিফ্লাক্স অনুপাত সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন। উচ্চ বাষ্পের বেগ বা পৃষ্ঠ-সক্রিয় পদার্থের উপস্থিতির কারণে (যেমন, টার বা ফেনল ট্রেস) ফোমিং হয়। অ্যান্টি-ফোমিং এজেন্ট, সাবধানে কলামের প্রোফাইলিং এবং প্রক্রিয়া প্রবাহের পর্যায়ক্রমে ইনপুট ক্রমাগত ফোমিং কমাতে পারে।

পাতন ইউনিটের সর্বনিম্ন ট্রে বা রিবয়লারে প্রায়শই দেখা যায় এমন অবশিষ্টাংশ জমা হওয়া অলিগোমারাইজেশন পণ্য বা আলকাতরা থেকে উদ্ভূত হয়। পর্যায়ক্রমে নীচের পণ্যটি প্রত্যাহার, নিয়মিত পরিষ্কার এবং তাপমাত্রা প্রোফাইল সীমার মধ্যে রাখার ফলে আলকাতরা গঠন হ্রাস পায় এবং কলামের স্থায়িত্ব নিশ্চিত হয়।

অ্যাজিওট্রপগুলিকে আলাদা করার সময় বা ঘন ঘন ফুটন্ত অমেধ্য পরিচালনা করার সময়, প্রচলিত ট্রেগুলিকে উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন প্যাকিং উপকরণ দিয়ে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে। কলামের সাথে তাপমাত্রা এবং চাপ প্রোফাইলগুলি টাইট উইন্ডোর মধ্যে বজায় রাখা হয়। স্বয়ংক্রিয় যন্ত্র - যেমন ক্রমাগত ইনলাইন ঘনত্ব পরিমাপ - অপারেটরদের দ্রুত অফ-স্পেক পণ্য সনাক্ত করতে এবং রিয়েল টাইমে প্রতিক্রিয়া জানাতে সক্ষম করে, যার ফলে কার্যক্ষম দক্ষতা এবং ফলন বৃদ্ধি পায়।
ফেনল এবং অ্যাসিটোন উৎপাদনের জন্য মাল্টিস্টেজ অ্যাসিটোন পাতন এবং পরিশোধন চিত্রিত সরলীকৃত ফ্লোচার্ট (মানক অনুশীলনের উপর ভিত্তি করে নিজস্ব অঙ্কন)

এই উন্নত অ্যাসিটোন পরিশোধন পদ্ধতির সম্মিলিত প্রভাব কিউমিন উৎপাদন প্রক্রিয়া থেকে উজানের উপজাত পণ্যগুলির নিরাপদ পরিচালনা, অ্যাসিটোন এবং ফেনল বাজারের মানগুলির সাথে নির্ভরযোগ্য সম্মতি এবং পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস নিশ্চিত করে।

শিল্প অপ্টিমাইজেশন এবং স্থায়িত্বের জন্য প্রভাব

কিউমিন উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, প্রক্রিয়া নকশা, অনুঘটক এবং পৃথকীকরণ পছন্দগুলিকে সম্পদ দক্ষতার সাথে দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত করা অপরিহার্য। সমন্বিত প্রক্রিয়া নকশা ফেনল-অ্যাসিটোন সহ-উৎপাদনের প্রতিটি পর্যায়ে ফলন সর্বাধিক করতে এবং বর্জ্য হ্রাস করতে প্রতিক্রিয়া প্রকৌশল, পৃথকীকরণ প্রযুক্তি এবং শক্তি পুনরুদ্ধারকে পরিচালনা করে। শক্তিশালী কঠিন অ্যাসিড অনুঘটক (জিওলাইট এবং হেটেরোপলিয়াসিড সহ) এর মতো উন্নত অনুঘটক ব্যবস্থা স্থাপনের মাধ্যমে, অপারেটররা কিউমিন হাইড্রোপারঅক্সাইড পচনে উচ্চতর নির্বাচনীতা অর্জন করে, α-মিথাইলস্টাইরিন এবং অ্যাসিটোফেনোনের মতো উপজাত গঠন হ্রাস করে। এই নির্বাচনীতা বৃদ্ধি কেবল প্রক্রিয়া ফলন উন্নত করে না বরং বর্জ্য প্রবাহ হ্রাসের মাধ্যমে স্থায়িত্বকেও সমর্থন করে।

হাইড্রোপারঅক্সাইড পচনশীল অনুঘটক নির্বাচন করার সময়, প্রক্রিয়া তীব্রতা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, হাইব্রিড অনুঘটক পদ্ধতি, যা সমজাতীয় এবং ভিন্নজাতীয় উভয় অনুঘটকের বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে, তাদের বর্ধিত কর্মক্ষম নমনীয়তা এবং বর্ধিত অনুঘটক জীবনকালের কারণে আকর্ষণ অর্জন করছে। তবুও, অনুঘটক নকশাকে কোকিং এবং অমেধ্য দ্বারা বিষক্রিয়ার মতো সমস্যাগুলির বিরুদ্ধে উচ্চ কার্যকলাপ এবং স্থিতিশীলতার সমন্বয় সাধন করতে হবে, ব্যয়িত অনুঘটক নিষ্কাশন থেকে ন্যূনতম অনুঘটক টার্নওভার এবং পরিবেশগত লোড নিশ্চিত করতে হবে। চলমান অনুঘটক উদ্ভাবনগুলি সরাসরি সম্পদের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে, কাঁচামালের ক্ষতি কমায় এবং উপযোগের চাহিদা কমায়।

শিল্প অপ্টিমাইজেশনের জন্য প্রক্রিয়া নকশা একীকরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উন্নত পাতন কলাম নকশা বাস্তবায়ন—যেমন বিভাজনকারী প্রাচীর কলাম—এবং শক্তি-সাশ্রয়ী ঝিল্লি-ভিত্তিক পৃথকীকরণ ব্যয়-কার্যকর, টেকসই ক্রিয়াকলাপ সক্ষম করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রাচীর কলামগুলিকে বিভাজনকারী অপরিশোধিত পাতন কলাম অপারেশনকে সহজতর করে, যার ফলে ঐতিহ্যবাহী বহু-কলাম সেটআপের তুলনায় 25% পর্যন্ত শক্তি সাশ্রয় হয়, একই সাথে ভৌত উদ্ভিদ স্থানও খালি হয়। অধিকন্তু, পিঞ্চ বিশ্লেষণের মতো কৌশল দ্বারা পরিচালিত অত্যাধুনিক তাপ একীকরণ কৌশলগুলি 20% ছাড়িয়ে বাষ্প খরচ হ্রাস প্রদর্শন করেছে, যেমন নথিভুক্ত ফেনল এবং অ্যাসিটোন উৎপাদন সাইট আপগ্রেডে প্রমাণিত হয়েছে। এই পদক্ষেপগুলি গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন কমায় এবং জীবাশ্ম-জ্বালানি-প্রাপ্ত বাষ্প উৎসের উপর নির্ভরতা হ্রাস করে।

জল এবং তাপের সংহতকরণ কিউমিন জারণ প্রক্রিয়া এবং পরবর্তী পৃথকীকরণ পদক্ষেপগুলিতে সম্পদের দক্ষতা আরও বৃদ্ধি করে। ক্যাসকেড পুনঃব্যবহার ব্যবস্থা এবং কৌশলগতভাবে স্থাপন করা শোধন অঞ্চলগুলি বর্জ্য জলের উৎপাদন 40% পর্যন্ত কমাতে পারে, যা বর্জ্য পদার্থের পরিমাণ এবং দূষণের তীব্রতা উভয়কেই মোকাবেলা করে। এটি বিশেষভাবে প্রধান ফেনল এবং অ্যাসিটোন বাজারগুলিতে ক্রমবর্ধমান নিয়ন্ত্রক কাঠামোর সাথে সম্মতির জন্য প্রাসঙ্গিক, যেখানে বর্জ্য পদার্থ নির্গমন এবং কার্বন নির্গমনের উপর বিধিনিষেধ কঠোর করা হচ্ছে।

কিউমিন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে ফেনল-অ্যাসিটোন সহ-উৎপাদন প্রেক্ষাপটে নিয়ন্ত্রক এবং পরিবেশগত বিবেচনা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। কিউমিন হাইড্রোপারঅক্সাইডের মতো বিপজ্জনক মধ্যস্থতাকারী পদার্থের উপর কঠোর নিয়ন্ত্রণ উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ কার্যক্রমের সময় সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং রিয়েল-টাইম সুরক্ষা পর্যবেক্ষণের নির্দেশ দেয়। পরিবেশগত নিয়মকানুন, বিশেষ করে উত্তর আমেরিকা এবং ইউরোপীয় বিচারব্যবস্থায়, বর্জ্য পরিশোধন, নির্গমন নিয়ন্ত্রণ এবং দ্রাবক/তাপ পুনর্ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি করে। সম্মতি কৌশলগুলি প্রাথমিক পর্যায়ের প্রক্রিয়া নকশায় অন্তর্ভুক্ত করা হয়, প্রায়শই প্রক্রিয়া ভর তীব্রতা মেট্রিক্স এবং জীবনচক্র বিশ্লেষণ জড়িত থাকে যা সরাসরি উদ্ভিদ বিন্যাস এবং প্রযুক্তি নির্বাচনকে প্রভাবিত করে।

রিয়েল-টাইম মনিটরিং এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন দক্ষতা বজায় রাখা এবং অনিবার্য প্রক্রিয়া ক্ষতি কমানোর জন্য অবিচ্ছেদ্য। উদাহরণস্বরূপ, লনমিটার থেকে ইনলাইন ঘনত্ব মিটার এবং সান্দ্রতা মিটারগুলি অ্যাসিটোন এবং ফেনল উৎপাদন ট্রেন জুড়ে প্রতিক্রিয়া এবং পৃথকীকরণ পরামিতিগুলির অবিচ্ছিন্ন, ইন-সিটু নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। পণ্য এবং উপ-পণ্য ঘনত্বকে সঠিকভাবে ট্র্যাক করে, অপারেটররা গুরুত্বপূর্ণ ভেরিয়েবলগুলিকে সূক্ষ্ম-টিউন করতে পারে - যেমন রিফ্লাক্স অনুপাত, পাতনে কাট পয়েন্ট এবং অনুঘটক ডোজিং - যার ফলে শক্তির ব্যবহার হ্রাস পায় এবং অফ-স্পেক বা বর্জ্য পদার্থের পরিমাণ কমানো যায়।

রিয়েল-টাইম সেন্সর ডেটা দ্বারা সমর্থিত শিল্প পাতন কৌশলের ব্যবহার, বিপর্যস্ত পরিস্থিতির মুখে সমস্যা সমাধান এবং শাটডাউন প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত করে। কম প্রচারাভিযান-থেকে-প্রচারণার পরিবর্তনশীলতা এবং বর্ধিত ব্যাচ পুনরুৎপাদনযোগ্যতার সাথে, অপারেটররা সরাসরি খরচ সাশ্রয়, কাঁচামালের মজুদ হ্রাস এবং কম পরিবেশগত লঙ্ঘন উপলব্ধি করে। ফলস্বরূপ, সঠিক ইনলাইন পরিমাপ প্রযুক্তি দ্বারা অনুঘটকিত রিয়েল-টাইম প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন, প্রতিযোগিতামূলক, অনুগত এবং টেকসই ফেনল এবং অ্যাসিটোন উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য।